Nhũ tương bitum (bitumen emulsion) là một dạng nhựa đường được phân tán trong nước, nhờ chất nhũ hóa (emulsifier) và các phụ gia cần thiết. Đây là vật liệu không thể thiếu trong lĩnh vực xây dựng và bảo dưỡng đường bộ, đặc biệt khi mục tiêu là giảm tiêu hao năng lượng, rút ngắn thời gian thi công và nâng cao chất lượng mặt đường. So với bitum truyền thống (phải gia nhiệt cao, gây ô nhiễm), nhũ tương bitum thi công ở nhiệt độ thấp, thân thiện môi trường, giúp hạn chế chi phí nhưng vẫn đảm bảo độ bền chắc cho công trình.
Dưới đây, hãy cùng tìm hiểu rõ hơn về khái niệm, lợi ích và ứng dụng của nhũ tương bitum.
Nhũ tương bitum là gì?
Nhũ tương bitum là hỗn hợp dạng lỏng, trong đó bitum (nhựa đường) được phân tán thành các hạt nhỏ (kích thước micromet) và ổn định trong pha nước. Chất nhũ hóa đóng vai trò như “cầu nối” bám lên bề mặt hạt bitum, ngăn các hạt này kết tụ lại với nhau, duy trì trạng thái phân tán đồng đều.
1.1. Thành phần chính
1. Bitum: Chiếm 50–70% hàm lượng (tùy loại nhũ tương), giữ chức năng kết dính, bám dính cốt liệu.
2. Nước: Là môi trường phân tán, giúp giảm nhiệt độ thi công và dễ dàng vận chuyển, lưu kho.
3. Chất nhũ hóa: Phần nhỏ (thường <1%), nhưng quyết định tính ổn định, thời gian đóng rắn (breaking time), và khả năng bám dính của nhũ tương.
4. Phụ gia (nếu cần): Điều chỉnh pH, tăng hoặc giảm tốc độ đóng rắn, cải thiện tính lưu biến và bám dính.
1.2. Phân loại nhũ tương bitum
• Nhũ tương cationic: Sử dụng chất nhũ hóa mang điện tích dương, phổ biến nhất hiện nay do bám dính tốt với cốt liệu có bề mặt mang tính âm.
• Nhũ tương anionic: Chất nhũ hóa mang điện tích âm, ít được dùng hơn.
• Theo tốc độ đóng rắn: Có thể chia thành nhũ tương đóng rắn nhanh (RS – Rapid Setting), trung bình (MS – Medium Setting) hoặc chậm (SS – Slow Setting), phù hợp các mục đích thi công khác nhau.
Lợi ích của nhũ tương bitum
2.1. Thi công ở nhiệt độ thấp
Không cần đốt nóng bitum đến 160–180 °C như với nhựa đường truyền thống, nhũ tương bitum cho phép gia công, phun tưới ở nhiệt độ khoảng 40–60 °C hoặc thậm chí ở nhiệt độ môi trường. Điều này giúp:
• Giảm tiêu hao năng lượng (tiết kiệm nhiên liệu).
• Giảm phát thải khí độc hại, bảo vệ môi trường và sức khỏe người lao động.
2.2. Khả năng thấm tốt và bám dính cốt liệu
Khi được trải lên bề mặt, nhũ tương bitum dàn mỏng và thấm vào cốt liệu (đá, sỏi, cát), sau đó nước bay hơi hoặc bị hấp thụ, để lại màng bitum bám chặt, nâng cao tính liên kết. Hạt bitum siêu mịn đảm bảo phân tán đồng đều, hạn chế bong tróc, tăng độ bền lớp phủ.
2.3. Dễ vận chuyển và lưu kho
Nhũ tương bitum có độ nhớt thấp, vận chuyển linh hoạt bằng xe bồn hoặc bồn chứa thông thường (có hoặc không gia nhiệt nhẹ). Thời gian lưu kho từ vài ngày đến vài tháng (tùy công thức), giúp chủ động kế hoạch cung ứng cho các dự án.
2.4. Thân thiện môi trường, an toàn lao động
• Nhiệt độ thi công thấp: Giảm hiện tượng bốc khói bitum, giảm nguy cơ bỏng hay cháy nổ.
• Hạn chế ô nhiễm: Khí thải ít hơn so với nhựa đường đun nóng, giảm tác động tiêu cực đến môi trường không khí.
Ứng dụng của nhũ tương bitum
3.1. Xử lý bề mặt đường (surface dressing)
Nhũ tương được phun lên bề mặt đường cũ, rắc cốt liệu (đá dăm, sỏi) sau đó lu lèn, giúp tăng ma sát và chống thấm nước, kéo dài vòng đời mặt đường.
3.2. Lớp dính bám (tack coat)
Phun một lớp mỏng nhũ tương bitum lên bề mặt cũ trước khi thảm bê tông nhựa nóng (hot mix asphalt) nhằm tạo liên kết giữa hai lớp. Điều này hạn chế bong tróc, nâng cao khả năng chịu tải.
3.3. Trộn nguội (cold mix)
Nhũ tương bitum trộn với cốt liệu ở nhiệt độ môi trường, cho ra hỗn hợp “cold mix asphalt” thi công nhanh, giảm năng lượng, thích hợp cho đường cấp thấp đến trung bình hoặc công tác bảo trì, vá ổ gà.
3.4. Xử lý tái chế mặt đường
Áp dụng nhũ tương bitum cho công nghệ “recycle in-place”, sử dụng lại vật liệu đường cũ, trộn với nhũ tương, tái tạo lớp mặt mới, tiết kiệm tài nguyên.
Sản xuất nhũ tương bitum như thế nào?
4.1. Quy trình chung
1. Chuẩn bị bitum: Gia nhiệt nhẹ (thường 120–160 °C), đảm bảo độ nhớt vừa đủ.
2. Pha nước – chất nhũ hóa: Pha trộn đúng tỷ lệ, có thể điều chỉnh pH, thêm phụ gia ổn định.
3. Trộn cưỡng bức (colloid mill): Bitum và pha nước – nhũ hóa được đưa vào máy khuấy siêu mịn, lực cắt cao. Bitum bị phân tán thành hạt rất nhỏ trong nước.
4. Kiểm soát nhiệt độ, tốc độ trộn: Để nhũ tương đạt độ mịn, độ nhớt theo yêu cầu.
5. Đóng gói hoặc lưu kho: Nhũ tương thành phẩm được bơm vào bồn chứa, đảm bảo nhiệt độ, bảo quản tránh tách pha.
4.2. Yêu cầu kỹ thuật
• Kích thước hạt bitum: Càng nhỏ, nhũ tương càng bền vững, ít tách lớp.
• Tính ổn định, thời gian đóng rắn: Phụ thuộc hàm lượng nhũ hóa, phụ gia, pH.
• Bám dính cốt liệu: Đánh giá qua thử nghiệm thực tế, biểu thị bằng độ bám dính (%).
Giải pháp từ GlobeCore về máy nhũ tương bitum
5.1. Thiết kế đa dạng công suất
GlobeCore cung cấp máy nhũ tương từ công suất nhỏ (phục vụ thí nghiệm) đến dây chuyền sản xuất lớn, đáp ứng nhu cầu sản xuất nhũ tương tại trạm trộn hoặc nhà máy bitum.
5.2. Công nghệ trộn tiên tiến (colloid mill)
• Lực cắt cao: Tạo hạt bitum kích thước micromet, phân tán đều, hạn chế vón cục.
• Tự động điều khiển nhiệt độ, lưu lượng: Dễ dàng cài đặt công thức (tỷ lệ bitum – nước – nhũ hóa).
5.3. Tư vấn, lắp đặt và bảo trì
• Khảo sát nhà xưởng: Gợi ý bố trí thiết bị, giải pháp an toàn phòng cháy, chống tràn.
• Chuyển giao công nghệ: Hướng dẫn vận hành, lập công thức nhũ tương, bảo dưỡng máy.
• Dịch vụ hậu mãi: Bảo hành, nâng cấp thiết bị, cung cấp linh kiện chính hãng.
Một số lưu ý khi thi công nhũ tương bitum
1. Đảm bảo bề mặt sạch, khô: Trước khi phun nhũ tương, cần quét dọn, hút bụi bẩn, vá ổ gà, tránh bong tróc sau này.
2. Chọn đúng loại nhũ tương (RS, MS, SS): Tùy mục đích (phun tưới, trộn nguội…), tốc độ đóng rắn mong muốn.
3. Kiểm soát thời gian đóng rắn: Nếu đóng rắn quá nhanh, nhũ tương có thể không thấm hết vào cốt liệu; nếu quá chậm, bị lãng phí thời gian chờ.
4. Điều kiện thời tiết: Thi công dưới trời mưa hoặc ẩm cao dễ ảnh hưởng chất lượng. Nhiệt độ lạnh quá mức cũng làm chậm đóng rắn.
Nhũ tương bitum là lựa chọn ưu việt cho ngành giao thông hiện đại, đáp ứng yêu cầu thi công ở nhiệt độ thấp, thân thiện môi trường, tiết kiệm năng lượng và vẫn đảm bảo chất lượng mặt đường. Với sự hỗ trợ từ máy nhũ tương công nghệ cao, doanh nghiệp có thể linh hoạt sản xuất nhiều loại nhũ tương (RS, MS, SS…) phù hợp cho từng ứng dụng cụ thể.
GlobeCore tự hào cung cấp thiết bị sản xuất nhũ tương bitum toàn diện, từ thiết kế – lắp đặt đến dịch vụ đào tạo, bảo hành, giúp khách hàng tối ưu quy trình thi công, nâng cao năng suất và giảm chi phí trong quản lý hạ tầng giao thông. Nhũ tương bitum – giải pháp mang lại hiệu quả kinh tế, độ bền và hướng đến phát triển bền vững trong lĩnh vực xây dựng đường bộ.